精细化学品化学课件绪论

精细化学品化学主讲：陈志z.chen@重庆理工大学化学与生物工程学院专业选修课程1、绪论〔2〕2、外表活性剂及洗涤剂〔8〕*****3、合成材料加工助剂〔4〕4、石油化学品〔4〕5、药物和中间体〔4〕6、农药〔4〕7、涂料〔6〕*****8、染料与颜料〔4〕9、香料〔4〕11、化装品〔6〕*****12、水处理化学品〔2〕课程主要内容参考书籍程侣伯，精细化工产品的合成及应用，第1章宋启煌，细化工工艺学，第3章陈孔常等，高等精细化学品化学，第4章李和平，精细化工工艺学，第16章仉文升等，药物化学，第3，4章钱旭红等，精细化工概论，第5章武利民，涂料技术根底，第9章郑光洪，染料化学，第6，7，9章范成有，香料及其应用，第4章李树兴等，食品添加剂，第6章阎世翔，化装品科学，第9，10章江东亮编，精细陶瓷材料，第1章参考文献王大全.中国精细化工的现状和开展预测.化工进展,2004韩秋燕.国内外精细化工行业现状及开展浅析.化工中间体(科技产业版),2004。钱伯章.中国精细化工面临新的开展机遇.中国石油和化工,2004刘德峥.目前我国精细化学工业的开展重点.平原大学学报,2004钱伯章.跨国公司投资中国精细化工业现状和趋势.化工中间体(科技产业版),2004第一章绪论1.了解精细化学品产品的特点；2.精细化工产品的开展趋势；3.掌握精细化工产品的分类。本章教学目标:本章教学重点:1.精细化学品产品的特点；2.掌握精细化工产品的分类。1.1精细化学品的定义和分类一.精细化学品的定义专业工具书：把产量小、纯度高的化学品泛称为精细化学品；日本：把凡具有专门功能、研究开发、制造及应用技术密集度高，配方技术能左右产品性能，附加值高，收益大，小批量，多品种的商品称为精细化学品；美国：又称为专用化学品，指全面要求产品功能和性能的一类化学品；本书：把凡能增进或赋予一种〔类〕产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品，称为精细化学品。日本：1984年《精细化工年鉴》将精细化学品分为35类;1985年增加到51类;我国：1986年原化学工业部将精细化学品分为11大类;本书：把精细化学品分为18类。二.精细化学品的分类1.医药和兽药10.试剂和高纯物2.农药11.食品和饲料3.黏合剂12.石油化学品4.涂料13.造纸用化学品5.染料和颜料14.功能高分子6.外表活性剂和合成洗涤剂油墨15.化装品7.塑料、合成纤维和橡胶助剂16.催化剂8.香料17.生化酶9.感光材料18.无机精细化学品医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、粘合剂、香料、化装品、外表活性剂、印刷用油墨、塑料及橡胶添加剂、成像材料、电子用化学品与电子材料、饲料添加剂、催化剂、燃料油添加剂、润滑油添加剂、金属外表处理剂、食品添加剂、混凝土外加剂、水处理剂、高分子絮凝剂、工业杀菌防霉剂、芳香除臭剂、造纸用化学品、纤维用化学品、皮革用化学品、油田用化学品、汽车用化学品、精细陶瓷、贮氢合金、非晶态合金、火药与推进剂、酶、生物技术、功能高分子材料等等。日本1984年《精细化工年鉴》中共分为28个行业类别，到1985年，就开展为50多个类别：农药；(2)染料；(3)涂料(包括油漆和油墨)；(4)颜料；(5)试剂和高纯物：(6)信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品)；(7)食品和饲料添加剂；(8)粘合剂；(9)催化剂和各种助剂；(10)化学药品(原料药)和日用化学品；(11)功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。

1986年，我国化学工业部将精细化工产品分为11大类：(1)催化剂分为炼油用、石油化工用、有机化工用、合成氨用、硫酸用、环保用和其他用途的催化剂(2)印染助剂含柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、纤维用阻燃剂等(3)塑料助剂含增塑剂、稳定剂、发泡剂、阻燃剂(4)橡胶助剂含促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活化剂等其中催化剂和各种助剂一项，又包括以下内容：(5)水处理剂含水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀菌灭藻剂、絮凝剂等(6)纤维抽丝用油剂涤纶长丝用，涤纶短丝用、锦纶用、晴纶用、丙纶用、玻璃丝用油剂等(7)有机抽提剂吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙睛系列、糠醛系列等(8)高分子聚合物添加剂含引发剂、阻聚剂、终止剂、调节剂、活化剂等(9)外表活性剂除家用洗涤剂以外的阳性、阴性、中性和非离子型外表活性剂(10)皮革助剂含合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂等(11)农药用助剂含乳化剂、增效剂等(12)油田用化学品含油田用破乳剂、钻井防塌剂、泥浆用助剂等；(13)混凝土用添加剂含减水剂、防水剂、脱模剂、泡沫剂(加气混凝土用)、嵌缝油剂;(l4)机械、冶金用助剂含防锈剂、清洗剂、电镀用助剂、各种焊接用助剂、渗炭剂、汽车等机动车用防冻剂等；’(15)油用添加剂含防水、增粘、耐高温等各类添加剂、汽油抗震、液压传动、变压器油、刹车油添加剂等，(16)炭黑(橡胶制品的补强剂)分高耐磨、半补强、色素炭黑、乙炔炭黑等；(17)吸附剂稀土分于筛系列、氧化铝系列、天然沸石系列、二氧化硅系列、活性白土系列等；(18)电子工业专用化学品含氟化物、助焊剂、石墨乳等；(19)纸张用添加剂含增白剂、补强剂、防水剂、填充剂等；(20)其它助剂如玻璃防霉剂、乳胶凝固剂等

上述分类主要是从化学工业部的范围所作之规定，并未包含精细化工的全部内容，例如医药制剂、酶、化装品、精细陶瓷等。一.

小批量、多品种、大量采用复配技术；*二.

综合生产流程和多功能生产装置；**三.

高技术密集度；***四.

商业性强；五.

经济效益显著****

1.2精细化学品的特点一.

小批量、多品种、大量采用复配技术精细化工产品本身用量相对说不是很大，因此对产品质量要求很高，对每一个具体品种来说年产量不可能很大，从几百千克到几吨、上千吨的也有。随着精细化学品应用领域的不断扩大和商品的创新，除了通用型精细化学品外，专用品种和定制品种愈来愈多，这是商品应用功能效应相商品经济效益共同对精细化学品功能和性质反响的自然结果。不断地开发新品种、新剂型和提高开发新品种的创新能力是当前国际上精细化工开展的总趋势，因此，多品种不仅是精细化工生产的一个特征，也是评价精细化工水平的一个重要标志。〔1〕小批量、多品种利用外表活性剂所具有的润湿、洗净、浸渗、乳化、分散、增溶、起泡、消泡、凝聚、平滑、柔软、减摩、杀菌、抗静电、防锈和匀染等外表性能，做成多种多样的洗净剂、渗透剂、扩散剂、起泡剂、消泡剂、乳化剂、破乳剂、分散剂、杀菌剂、湿润剂、柔软剂、抗静电剂、抑制剂、防锈剂、防结块剂、防雾剂、脱皮剂、增溶剂、精炼剂等等，并将它们用于国民经济各部门中，例如纺织、石油、轻工、印染、造纸、皮革、食品、化纤、化工、冶金、煤炭、建筑、采矿、医药、农业等。这些产品的品种多，但各产品适用面窄，消耗量少，产量少。国外外表活性剂的品种就有5000多种。〔2〕大量采用复配技术为了满足各种专门用途的需要．许多由化学合成得到的产品，除了要求加工成多种剂型(粉剂、粒剂、可湿剂、乳剂、液剂等)外，常常；必须参加多种其他试剂进行复配。由于应用对象的特殊性，很难采用单一的化合物来满足要求，于是配方的研究使成为决定性的因素。例如，合成纤维纺织用的油剂：平滑、抗静电、有集束或抱合作用，热稳定性好，挥发性低，对金属无腐蚀．可洗性好等。合纤油剂都是多组分的复配产品。其成分以润滑油及外表活性剂为主，配以抗静电剂等助剂。有时配方会涉及到十多种组分。金属清洗剂：组分中要求有溶剂、除锈剂等；化装品：常用的脂肪醇不过很少的几种，而由其复配衍生出来的商品，那么是五花八门，难以确切统计。液体染料：分散剂、防沉淀剂、防冻剂、防腐剂等。经过剂型加工和复配技术所制成的商品数目，往往远远超过由合成而得到的单一商品数目。采用复配技术所推出的产品，具有增效、改性和扩大应用范围等功能，其性能往往超过结构单一的产品。因此，掌握复配技术是使精细化工产品具备市场竞争能力的一个极为重要的方面。但这也是目前我国精细化工开展的一个薄弱环节．必须给予足够的重视。二.

综合生产流程和多功能生产装置精细化工的多品种小批量，反映在生产上表现为经常更换和更新品种。生产精细化学品的化学反响多为液相并联反响，生产流程长，工序多，主要采用间歇式生产方式。为了适应以上生产特点，各国已改变了过去单一产品、单用装置的方式，广泛地采用了多品种综合生产流程相多用途、多功能生产装置，取得很大的经济效益。因此建立多功能的生产装置和多品种的综合生产流程，使一套流程装置可以适应不断改变的产品品种和生产工艺，增强市场适应性，提高经济效益。多数精细化工生产流程较长，工序较多，但因产品需求量不大，故往往采用间歇式装置生产。多品种、小批量且多数产品更新换代快的特点要求生产流程和装置能适应这种局面，以降低生产本钱、缩短新产品上市周期。为此，多功能的生产装置和多品种的综合生产流程正迎合了以上特点。这样，一套流程装置，可以经常改变产品的品种和牌号，有相当大的适应性。使设备的潜力得以充分发挥，经济效益大大提高。当然，这同时要求高素质的生产管理和操作人员。在实际应用中精细化学品是以商品综合功能出现的，这就需要在化学合成中筛选不同的化学结构，在剂型上充分发挥其自身功能与其他配合物的协同作用，在商品化上又有一个复配过程来发挥产品优良性能。这些过程相互联系、相互制约，形成了精细化学品技术密集度高的一个重要因素。其次，由于技术开发成功率低、时间长、造成研究开发投资较高。因此，它一方面要求情报密集、信息快，以适应市场的需要和占领市场，同时又反映在生产中技术保密性强、专利垄断性高，竞争剧烈。三.技术密集度高按目前统计，开发一种新药约需5~10年，其耗资可达2000万美元，如果按化学工业的各个部门来统计，医药上的研究开发投资最高，可达年销售额的14%；对一般精细化工产品来说，研究开发投资占年销售额的6%~7％那么是正常现象。另一方面，精细化工产品的技术开发成功率是比较低的，如在染料的开发专利中，成功率经常在0.1%~0.2%。特别是医药和生物用的药物，随着对药效和平安性越来越严格的要求，也造成新品种开发时间长，投人费用大，其结果是必然造成高度的技术垄断。染料、颜料的应用性能与外界条件的关联图资本密集度与技术密集度关联图四.商业性强精细化学品商品繁多，已由通用型向专用型开展，商品性强，用户对商品选择性很高，市场竞争十分剧烈。因而应用技术和技术效劳是组织生产的两个重要环节。在技术开发的同时，积极开发应用技术和开展技术效劳工作，不断开拓市场，提高市场信誉；还要十分注意及时把市场信息反响到生产方案中去，从而增强企业的经济效益。国外所有精细化学品的生产企业极其重视技术开发和应用技术、技术效劳这些环节间的协调，反映在技术人员配备比例上：技术开发、生产经营管理(不包括工人)和产品销售(包括技术效劳)大体为2：1：3。一个精细化学品的研究开发，要经市场调查、产品合成、应用研究、市场开发、甚至技术效劳等各方面全面考虑和实施。五.精细化工的经济特性〔1〕投资效率高总体而言，化学工业属于资本型工业，资本密集度高，精细化工投资少、投资效率高，资本密集度仅为化学工业平均指数的0.3－0.5。日本:化学工业平均投资效率为87.6％，化肥工业62％，化学纤维94.3％，感光材料170.9％，医药工业241.4％〔2〕利润率高精细化学品是以终端产品的形成提供给用户，以其应用价值定价，因而获利率很高。石油化工原料1美元合成材料，增值8美元塑料，5美元合成纤维，10美元精细化学品，106美元〔3〕附加值高附加价值是指在产品的产值中扣除原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余局部的价值投资效率〔％〕＝〔附加价值／固定资产〕X100%附加价值是指在产品的产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后，剩余局部的价值。它包括利润、工人劳动、动力消耗以及技术开发等费用。国外有一个统计，每投入价值100美元的石油化工原料，产出初级化学品价值为200美元，再产出有机中间体480美元和最终成品80美元；如果进一步加工为塑料、合成橡胶和纤维以及清洗剂和化装品，那么可产生价值800美元的中间产品和价值540美元的最终产品；如再深一步加工成用户直接使用的家庭耐用品、纺织品、鞋、汽车材料、书刊印刷物等，那么总产值可达10600美元，也即比原来的100美元投人增值为106倍。****投资效益高、利润率高、附加值高以氮肥为基数的有关行业的附加价值指数〔有关行业附加价值／氮肥附加价值〕1965－1994美国精细化学品厂家获利率比较图陶氏化学公司第一〔491．24亿美元〕巴斯夫公司名列第二，〔482．60亿美元〕壳牌公司〔363．06亿美元〕埃克森美孚公司〔340．98亿美元〕英力士公司〔333．66亿美元〕杜邦公司〔289．28亿美元〕中国石油化工集团公司〔277．83亿美元〕道达尔公司〔240．12亿美元〕台塑集团〔210．12亿美元〕拜耳公司〔199．26亿美元〕2006年全球化工10强排名。美国《化学与工程新闻》1山东海化集团有限公司

2云天化集团有限责任公司

3湖北宜化集团有限责任公司

4山东滨化集团有限公司

5山东鲁北企业集团总公司

6江阴澄星实业集团有限公司

7青岛双星集团有限责任公司

8云南煤化工集团有限公司

9淄博金城石化有限公司

10山东利华益集团股份有限公司

11传化集团有限公司

12山东京博控股发展有限公司

13翔鹭石化股份有限公司

14山东东明石化集团公司

15三角集团有限公司16巨化集团公司

17青岛丽东化工有限公司

18中国神马集团有限责任公司

19山东成山集团有限公司

20山东玲珑橡胶有限公司

2008年中国化工企业20强1.

增进和赋予各种结构材料以特性2.

增进和保障农、林、牧、渔业的丰产丰收3.

丰富和改善人民的生活4.

促进和推动科学技术的进一步开展5.

高经济效益1.3精细化学品的作用及其开展趋势一.精细化学品的作用品种门类继续增加开展速度继续领先结构调整趋向优化大力采用高新技术二.精细化学品化学的开展趋势食品添加剂饲料添加剂外表活性剂

水质稳定剂

皮革用化学品

造纸用化学品

纤维素衍生物

农副产品为原料的化工产品三.我国目前最有开展前景的几类精细化学品精细化工是与经济建设和人民生活密切相关的重要工业部门，是化学工业开展的战略重点之一。精细化工是各项工业生产和人们生活日益高档化的必然需求，也是化学工业向深度加工和精细加工开展的必然趋势。精细化工是当代高科技领域中不可缺少的重要组成局部，精细化工与有关的新科技领域，包括各类新材料、新能源。电子信息技术、生物技术、航空航天技术和海洋开发技术等密切相关。目前兴旺国家的大型石化企业大量采用高新技术，在节能、技改、降低本钱的同时．调整产品结构．向下游深度加工，向产品精细化、功能化，向综合生产的方向开展，走高附加值的生产路线，来开展精细化工产品。其开展趋势是化学工业内部行业结构、产品结构逐渐向高技术化、精细化、专用化方向开展。四.开展精细化工的意义近几年来，我国在精细化工产品的开发、生产和应用上也有可观的成就，科研、教育和生产管理的技术队伍正在迅速成长。然而，这些只能看作是今后开展的一个起点。90年代以来，各国在高科技领域的开展上竞争剧烈，因此我们必须大力加快精细化工的开展，争夺高新技术的优势，使我国精细化工在世界新科技开展中占有重要的地位。这对我国国民经济的开展，提高科学技术水平，增强产品的国际竞争力、提高社会和经济效益都具有重要的现实意义和深远的战略意义。开展精细化工产品已成为兴旺国家生产经营开展战略重心。今后世界精细化工的开展速度将高于一般化工产品，精细化工率将不断提高。七十年代兴旺国家精细化工率为35－40％，八十年代为45－55％，九十年代到达55－63％，预计二十一世纪初将到达60－67％。我国现在的精细化工产值率仅为41％，相当数量需要进口。发达国家精细化工率发展状况对精细化工，有关的新科技领域包括：各类新型化工材料(功能高分子材料、复合材料)、新能源、精细陶瓷、电子信息技术、电子材料、生物技术(包括发酵技术、生物酶技术、细胞融合技术、基因重组技术等)、航空航天技术和海洋开发技术等领域中的研究。

五.精细化工开展的重点和方向当代高科技新领域的开发是精细化工开展的战略目标。近几年来，世界各国都在大力开展精细化工、已使整个化学工业向高精尖方向进步。但目前的精细化工的品种